生物技術的重要性匯總十篇

序論：好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程，我們為您推薦十篇生物技術的重要性范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

作者：劉蓉 單位：克山縣古北鄉政府林業站

關于轉基因植物最主要的生態考慮之一就是與野生種群的基因交換的問題，這一問題在林業中早已有所注意，但還需要從農業上對轉基因作物向野生種群的基因流的研究中借鑒經驗。在大多數情況下，轉基因植物的環境風險要小于引進外來種的風險。引進外來種等于向環境中釋放一個完全不同的遺傳結構，而不是向本地種引進一個單個基因。對于轉基因樹木的釋放也必須采取謹慎態度，使經濟損失的風險和生態損失的風險減到最小。因此，許多國家制定了規則和限制，規定在商業釋放之前必須要有區域田間試驗。除草劑抗性。抗除草劑的楊樹可能是林木中發展最成熟的轉基因技術。人們首次關注抗除草劑的轉基因植物是因為發現了雜草種群抗性增強的證據。林業中的風險可能要比農業中的小，因為除草劑只是在造林初期短期使用，而在整個造林過程中總雜草的控制不是必需的，所以雜草抗性的選擇壓力就小得多。另一種擔心是轉基因樹木與野生種群的雜交。當雜交發生時，對于野生種群來說將很少有環境選擇的好處，除非鄰近的野生種群也被施用了除草劑，而這種情況在林業中很少發生。

開花或育性的降低。林木開花的減少可以使光合產物更多的用于木材生產，而不是用于生殖器官。但由于這種資源的再分配不是定量的，效果也不明顯，所以人們引入這種性狀的最主要的原因是它實際上減少了轉基因樹木與鄰近的同種種群之間的基因流。這將大大提高人們對在天然林附近密集種植轉基因樹林的接受能力。目前對開花機制的研究正在進行，育性基因長期表達的穩定性也還有待于在田間試驗中加以證實。抗蟲性。現在抗蟲的轉基因作物已經是很普遍了，抗蟲的轉基因林木也已出現。這些轉基因植物帶來了一系列需要探討的復的生態問題。第一個需要關注的問題是，作為生態環境中食物鏈的一環，它們產生的復合物可能具有的毒性；其次，是它們與野生親緣種雜交或使害蟲種群積累抗性（類似于除草劑抗性）時，它們對生態的影響。林業中另外一個嚴重的問題是，樹木較長的世代可能會使許多代的昆蟲種群處于選擇壓力下，使其積累抗性。林業中目前發展最完善的抗蟲轉基因技術，與在農業中一樣，是應用來自于天然昆蟲病原體蘇云金桿菌的晶體蛋白基因。到目前為止已用B.t.cry基因轉化歐洲黑楊、歐洲落葉松等樹種，獲得了抗鱗翅目昆蟲的轉基因植株。為了減少對種類相對狹窄的B.t.毒蛋白的依賴，對于其它復合物的研究正在進行中。由于抗蟲轉基因樹木復雜的生態效應和公眾的關注，還需要進行深入的實驗室及田間實驗。

木材的化學性質。目前，為了更容易和更環保地制造紙漿，而從遺傳上改變樹木木質素的化學性質，已有不少研究。通過改造木質素合成途徑中的重要蛋白，可以在很幼小的樹中產生獨特的木材成分。也發現了一些對木材的化學性質有較大影響的天然基因(如在火炬松中發現的一個主要的隱性基因。木質素化學性質的改變，對環境沒有直接的威脅。但在發展木質素改良品種的過程中，仍存在一個重要的問題，這些經過改造的木材是否會表現出對環境脅迫的敏感性。利用林業生物技術的公平性。當前私人投資者在大多數現代生物技術領域的投資處于領先地位，同時也承擔著相應的經濟風險。而這種投資風險大都是受專利保護的。因此，一個很明顯的問題是，這些轉基因樹木資源將完全被某些私人公司控制。人們利用這些技術或材料將會因壟斷而變得非常昂貴。從而無法充分發揮他們的價值。在這一問題上，政府應該發揮更大的作用。首先，政府可以制定一系列規章制度，并起協調作用，最后使私人的公司和公立的研究所能夠共同享用和發展物流及信息流，而避免由私人的大公司所控制。其次，政府可以加大對公立科研單位發展生物技術的投資，從而打破私人公司的壟斷地位。林業生物技術還存在著國家之間發展不平衡的現象。在歐美等發達國家，由于政府和私人公司的資金投入都很多，加之科學技術水平較高，林業生物技術發展很快，掌握著許多先進技術；在廣大發展中國家，雖然林業生物技術有著廣闊的應用前景，卻由于技術的落后和資金的缺乏，發展較慢。這需要加強國際間的技術交流與合作，科技界和政府間的交流都需要加強，以使生物技術為全球的林業生產做出更大的貢獻。

公眾對遺傳改良的接受能力公眾對轉基因植物的接受能力已成為現代生物技術能否推廣應用所不可忽視的因素。由于轉基因植物是一個全新的技術產品，目前科學水平還不能準確地回答它是否對人類健康和生態環境有不良影響。所以世人對轉基因食品安全性的憂慮，引發了世界范圍的廣泛爭論。由于大多數轉基因林木的產品主要是木材，而不是人類的食品，人們對轉基因林木不象對轉基因食品那樣關注。轉基因林木至少不會對人類健康產生直接的危害。但仍有許多公眾擔心轉基因樹木這種“非天然”的產品會對自然環境產生不利影響。因此，給公眾一個科學上可靠的、中性的和理智的信息，讓公眾能夠正確認識轉基因林木，是十分必要的。這樣在轉基因林木向環境中釋放時可以避免許多麻煩。對于生物技術應用于林業生產中所產生的問題，應根據具體情況認真對待，使其在林業生產中更好的發揮作用。其在林業生產中更好的發揮作用。

篇（2）

一、前言

武術健身操是為充分發揮武術的教育和健身作用，豐富課間體育活動內容，教育部和國家體育總局共同創編了《全國中小學生系列武術健身操》。全國中小學生系列武術健身操以中國武術為主要內容，以廣播體操為基本表現形貌，傳承武術和中國傳統文化，從而達到豐富中小學生課間操內容，增強兒童和青少年身心健康為目的的體育鍛煉形式。在全國中小學中普及武術健身操，不僅有利于他們自身身心的發展，同時能使中華民族的傳統文化得以發揚光大。

二、武術健身操發展的現狀及其特點

武術健身操自2010年9月1日起在全國普通中小學校、中等職業學校中推廣實施。這套全國中小學生系列武術健身操，共包括適宜小學生選練的《旭日東升》《雛鷹展翅》，適宜中小學生選練的《英雄少年》《功夫青春》四套武術健身操。在中小學中推廣普及武術健身操，不僅有利于他們自身身心健康的發展，更能借助高素質的教師隊伍這一中介者的社會資源力量，使中華民族傳統文化發揚光大。這四套操與廣播體操相比，有三個突出特點：

1.動作不同于以橫平豎直為主的徒手體操動作。武術健身操的動作是選自武術運動的形態多樣，妙趣橫生，含有攻防作用的動作。

2.練習方法不同于徒手體操，只有個人單練。武術健身操中還有通過喂招、拆招的形式進行配對交手的對練方法。

3.武術健身操不僅具有與徒手體操共有的健身價值，還有練習自衛能力、傳承民族文化、弘揚民族精神的作用。

三、武術健身操可以提高中小學生的身心健康水平

隨著科學技術的迅速發展和信息社會現代化的進步，每個人都面臨著前所未有的機遇，同時，也承受著巨大的壓力。中小學生自然也要面對來自于社會適應、學習障礙、考試焦慮等各個方面的壓力，這就使得許多學生或多或少地存在著生理和心理問題。例如，肥胖、營養不良、免疫力低下、體弱多病、網絡成癮、交際困難、厭學、自卑、悲觀等。中小學生同樣也不能避免這些問題的存在。中小學生是我們祖國的花朵，是我們國家的棟梁。倘若將一些不良生活習慣帶到以后的生活、工作中去，對他們的將來是一個不可預知的隱患。因此，從健康角度出發，在中小學生中普及武術健身操意義重大。

1.學習武術健身操，促進學生身體機能的發展

可增加骨質密度，使骨頭變得更加堅固，促進生長發育，增強體質。在練習中注意動作與呼吸的正確配合，屈體動作應呼氣，挺身動作應吸氣。武術動作對四肢能力度的鍛煉有較好的效果，并能增強關節的穩固性和靈活性，技術特點有利于新陳代謝，長期練習能增強人的免疫力。武術操練習中的雙方對招，既考驗學生的頭腦靈活性，又改善全身肌肉的機能，達到強身健體的目的。

2.學習武術健身操，提高學生心理健康水平

練習武術健身操是集體活動，學生聚在一起互相學習、切磋技藝、交流思想、擴大交往、增加友誼。因此，可以改善學生身體表現和身體自尊，有效提高其自尊心和自信心。學生從小就養成獨立自主的生活習慣，遇到困難勇于克服，鍛煉出堅韌不屈的戰斗意志，有利于學生意志品質的培養。有個別學生膽小，不愛說話，還有的學生體弱多病，通過練習武術健身操都有了明顯變化。進而改善強迫、抑郁、焦慮、悲觀、敵對等心理，有效地促進健康心理的形成，改善人際關系。

3.武術健身操的武德教育，可以端正人品，培養師德

“習武以德為先”體現了武德在武術文化方面的重要地位。“尚武崇德”的精神培養習武者尊師重道、講禮守信、寬以待人、嚴于律己、高尚的道德情操。尤其在追求武藝提高的過程中，需要吃苦耐勞、堅持不懈的精神，這不僅能培養學生堅韌不拔、勇于進取的品質，也是一種學生修身養性的重要手段。在學習過程中，對學生進行武德教育，端正學生的人品，進而培養師德。接受傳統的武術文化教育，可以培養具有優秀品格的學生。

4.學習武術健身操，幫助學生樹立科學的人生觀

學生在青春期，易沖動，難以辨別是非，是人生觀、世界觀、價值觀發展的關鍵時刻。所以這個時候，培養學生的人生觀很重要。學生犯了錯誤，教師的說教，學生不容易接受，自尊心強，愛面子，損傷他們的自尊心。還會降低他們的積極性，逆反心理較強。練習武術健身操，教學生如何做人做事，做有正義感的人，培養學生健康的體魄和勇敢強大的內心。

5.學習武術健身操對神經系統的影響

中小學生的學習生活非常緊張，交感神經往往處于興奮狀態。因此，學生容易產生疲勞現象，致使身心素質下降。練習武術健身操，從根本上能減輕學生用腦過度、神經過度緊張的程度，使腦部氣血充盈，保證了腦組織的供血充足，強健大腦。武術健身操的練習是在課間，學生進行練習，正好可以緩解大腦疲勞，使頭腦清醒，改善與修復中樞神經的功能，使大腦處于最佳的工作狀態，有利于提高學習效率。

四、中小學生應該肩負起繼承并傳播優秀的傳統文化

武術作為中華民族的傳統項目之一，是中國幾千年燦爛文化的歷史產物，這是世界上其他國家不可能產生的獨特的傳統武術項目，武術不僅普及于國內，而且廣泛傳播于世界各國。由于武術涉及中國傳統哲學、傳統養生學、傳統美學等多方面的領域，因而武術吸引了整個世界。作為炎黃子孫，應該把祖國的寶貴遺產發揚光大。中小學生對優秀民族文化起到繼承和傳播的承上啟下的作用。武術健身操以廣播操為基本推廣形式，通過武術健身操，掌握武術的基本技術和健身方法，更應該把它看成修身養性的傳統體育的傳承。

五、中小學生應該接受武術文化思想教育，弘揚民族精神

武術獨特的文化內涵、顯著的養生功能，得到了現代技術的肯定和認同，被許多外國人推崇和練習，我們中國的武術被老外稱為“中國功夫”。然而，在我國，隨著人們對健康重視程度的加強，健身操、瑜伽、跆拳道這些成了熱門的健身方式。而具有民族傳統文化的武術的影響范圍卻日益縮小。練習武術的人大多數為體育院系的大學生，以及小部分選修武術課的大學生。而更多的中小學生沒機會了解和學習武術，實為遺憾。究其原因，一方面是中小學生只注重文化課的學習，沒有開展武術課程，把體育鍛煉放到了次要地位。另一方面，當今青少年追求時尚，缺失民族自豪感和責任感。

學習武術健身操、演練武術健身操、傳播健身操的過程，就是接受武術思想教育、弘揚民族精神的過程。因此，在全國中小學生中普及武術健身操具有重要的價值和特殊的意義。

六、結論

1.武術健身操具有良好的健身效果，對中小學生改善心理狀態、塑造完美性格、培養高尚情操、磨煉堅強意志有著獨特的魅力。

2.武術健身操蘊含著豐富的中國傳統文化思想，對弘揚民族傳統文化有著積極作用。

3.學校是傳播文化的重要場所，作為學生應該擔負起繼承和傳播中華民族傳統文化的歷史使命。不論是從增強中小學生的身心健康還是繼承和傳播民族文化，弘揚民族文化的角度來看，在全國中小學生中普及武術健身操是非常有必要的。

參考文獻：

[1]任廣洲.淺談武術健身操如何發揮在學校體育教學中的作用[J].遼寧廣播電視大學學報，2012，6（2）.

[2]謝慶偉.中小學武術健身操開展可行性及狀況研究[J].搏擊?武術科學，2011，8（6）：44-46.

[3]向瑋在.傳統武術推廣模式的探討[J].搏擊?武術科學，2005.

篇（3）

[收稿日期] 2014-03-18

[基金項目] 國家自然科學基金青年基金項目（30902003）

[通信作者] 呂愛平，Tel：（010）64067611，Fax：（010）84032881，E-mail：

[作者簡介] 姜淼，副研究員，從事中藥藥性分類研究、中醫證候分類研究、中西醫結合臨床基礎研究工作，Tel：（010）64014411-2397，E-mail：

1 中藥寒熱藥性研究的重要性及學科發展趨向

中藥藥性理論作為中藥理論體系的基礎與核心，是中藥學最重要的學術特征，也是中藥區別于其他植物類藥物的關鍵，其科學基礎的發現是中藥現代化發展的先決條件[1-2]。然而，由于藥性理論的特殊性和復雜性，其研究已成為制約中藥現代化、國際化發展的重要瓶頸[3-4]。寒熱藥性作為中藥性能的核心要素，是目前藥性研究的主要切入點，在藥性理論中具有基礎與核心地位。目前這一領域較為公認的問題可以概括成3個方面：①寒熱藥性科學內涵的現代科技語言詮釋、表征；②寒熱藥性評價方法/指標體系的構建；③現代中藥寒熱藥性理論構建及臨床應用[1]。3個關鍵問題之中，前2個問題緊密關聯、互為基礎，只有在對寒熱藥性的科學內涵做出科學詮釋的基礎上，才可能構建其評價方法和指標體系；構建了科學準確的評價方法與指標體系，對于寒熱藥性的科學內涵詮釋也提供了依據和思路，二者共為現代寒熱藥性理論構建及指導臨床應用的前提。

因而，在當前科研體系下，基于傳統藥性的哲學認知，建立科學、可靠的寒熱藥性分類模型，是解決寒熱藥性諸多關鍵問題的重要命題和必要的切入點，不僅能夠推進藥性理論自身發展，還能夠用于厘清藥性混淆品種的寒熱屬性從而更好指導其應用、擴展藥性理論應用范疇為中藥引入其他植物藥新資源，豐富中藥學科內容，因而具有深遠而重大的意義。

2 基于物質基礎研究藥物寒熱屬性分類研究面對的挑戰

從物質基礎討論中藥寒熱屬性的思路一直受到研究者們的重視，從化學成分入手尋找中藥四性物質基礎的方法在20世紀末即成為研究熱點，研究方法包括化學分析[5]、文本挖掘[6]、實驗研究等多種手段[7-9]；也有學者提出將化學成分概念與系統觀點整合研究的框架[10]或方法[11]。然而受限于中藥成分的復雜性，大部分結論難以避免局限性和片面性[12]。作者所在項目組應用化學生物學技術，構建了基于藥物所含成分的化學結構片段譜的寒熱屬性分類模型，分類準確性在驗證集中可達90%，高于目前世界上現有的應用化學結構判定藥物寒熱屬性的最好報道（81%）[13]。由于模型是基于現有的分子化學片段結構全集構建，較好避免了僅針對某一或某幾種主要化學成分研究帶來的片面性問題；然而仍然存在2個問題限制了模型的擴展應用：首先，化學結構譜的模型是定性而非定量化的模型，無法解決痕量成分帶來較大生物學效應等特殊量效關系情況；第二，分類準確性受限于對目標藥物化學成分信息的收集全面程度，如果某一藥物的化學成分信息缺失或不準確，分類結果將受到較大影響。同時，越來越多的研究者認識到，藥物寒熱屬性作為藥物作用于機體后效應表達的一種高度概括，必然與藥物的生物效應緊密相關；因而從生物效應角度區分中藥寒熱屬性，是寒熱藥性分類模型構建的最重要的、也是必經的方向。

3 從生物學效應角度研究寒熱屬性分類的必要性

近年來，在中醫藥“系統觀”、“整體觀”思想的指引下，多位中藥研究者將生物熱力學[14-15]、數據挖掘[16-17]、網絡藥理學[18-20]、化學物質組學[10]等現代科技和理念引入藥性理論研究，取得了階段性成果。例如創新性地開發冷熱板示差法應用于寒熱藥性研究，能夠客觀真實地反映藥物甚至復方寒熱藥性的差異，且與傳統中醫藥理論對應[1， 14-15]。基于這些研究，多個中藥研究優勢團隊在學科交叉融合的基礎上，提出了寒熱藥性理論研究的基本假說：“藥性是中藥的特征組分作用于機體的共性靶標而產生的生物效應的高度概括；藥性功效科學內涵可以通過共性效應（群）-共性靶標（群）-特征組分（群）加以表征”[1]。指出藥性的主要元素包括3個方面[21]，除了物質基礎，還包括生物效應、網絡靶標，生物學效應在藥性判定中的作用受到更高度的重視[22]。

然而，單純基于某方面功能的藥性研究，取得過一些可觀的成果，如發現寒熱藥性與大腦不同部位單胺類神經遞質的關系[23]、與抑制脂肪酸合成酶能力關系[24]、與線粒體能量代謝關系[25]等；但因結論多局限于所涉及的個別藥物，忽視藥性構成因素間的整體聯系，難以進行客觀化的生物學表征，缺乏能夠推論于其他藥物的原理性結果，結論不具有普適性，不能從理論層面對于藥性原理做出解釋，也無法滿足當前“系統醫學”、“整體醫學”、“網絡醫學”理念下的藥物寒熱屬性生物學效應系統化表征的要求。因而，融合現代多學科方法構建中藥藥性內涵的合理表征方法，揭示藥性的“效應、物質、靶標”三要素現代科學本質，是當前寒熱藥性研究中的緊迫任務與重中之重。

4 基于生物學效應的藥物寒熱屬性分類研究策略

4.1 網絡藥理學背景下的藥物寒熱屬性分類研究 隨著各種高通量組學技術的不斷發展、可處理數據量的幾何級數式增加、計算方法與能力的迅猛突破，現代醫藥學研究也進入了“信息時代”，為研究者提供了全面、系統地探索疾病、證候、療效、預后等復雜命題的契機[18]。研究技術的進步必然引發研究策略的升級，系統生物學技術的產生，和被認為是“下一代藥物研究模式”的網絡藥理學[26]概念的出現，使得從生物學效應角度為切入點、全面分析中藥寒熱屬性的差異機制成為可能[27]。其優勢在于能夠用系統與網絡的思維來理解中藥寒熱屬性體系中整體生物學效應的復雜性，使得從“小尺度”的分子層面闡釋“大尺度”的抽象藥性概念成為可能，從而能夠發揮寒熱藥性理論的特色、拓展其應用范疇，通過對其他植物藥賦予寒熱屬性從而將其擴展納入到中藥領域，豐富中藥資源。因而，如何將中藥藥性理論研究與網絡藥理學方法有機結合，應用網絡藥理學方法構建中藥寒熱屬性的分類模型，是目前藥性研究中最值得“挑戰”的問題。

4.2 各種“組學”技術支持下的中藥寒/熱性矢量藥理網絡構建與分析 應用生物網絡、藥理網絡分析技術開展中醫證候、中藥方劑復雜體系研究工作，已有一系列探索取得了令人關注的成果[18]，目前已建立了基于網絡大規模預測致病基因、藥物靶標的方法[28-29]；融合基因表達譜芯片與文獻數據的生物分子網絡構建方法[30-32]；以及在網絡靶標計算框架下評價藥物功能的方法[28]、識別生物分子網絡關鍵環節等方法[33]，在方劑配伍規律、發現藥效物質、中醫方劑-證候關聯機制等方面均有成功的實踐應用[34-35]。特別是通過寒、熱證候生物分子網絡的構建，發現寒熱方劑對寒熱證患者的治療作用的生物學基礎在于逆轉神經內分泌免疫分子介導的能量代謝、免疫應答網絡失衡，即調控集體物質流-能量流-信息轉換流（代謝）平衡[28]，為揭示寒熱證候內在機制提供了重要依據，也為寒熱藥性的研究提供了有力的參考和技術基礎。

然而，藥物的寒熱屬性研究不同于一般的病、證、方劑研究，具有其特殊性。首先，寒熱藥性的概念作為大尺度概念，具有高度概括性和抽象性，在臨床上與證對應，而不局限于某個病種，也不針對某種特殊的體質，這導致了臨床試驗和動物實驗研究設計的難度。同時，脫離了“疾病”概念的單純證候網絡也是難以構建的，因而從藥-證網絡對應關系角度來解析藥性機制難以實現；而局限于某種疾病來對藥性進行研究，又難以得出具有普適性的結論。其次，寒與熱在理論中具有對立統一的哲學關系，這一關系投射到分子網絡中，造成二者緊密關聯、難以區分的結果，本項目組依托前一個自然科學基金項目，全面收集文獻數據，根據所選典型寒、熱性藥物的成分所對應的活性靶蛋白，構建了典型寒、熱性中藥的藥理網絡，并且進行了網絡分析，結果表明寒性藥物和熱性藥物共享大部分靶標分子，僅有相對很小部分特異性分子靶標，表明單純依據文獻數據，沒有具體的寒、熱藥物作用的方向性和強度信息，很難區分藥物的寒、熱屬性。

因而，寒性藥物和熱性藥物具有傳統意義上“相反”的生物學效應，卻又具有絕大部分共同的分子靶標，這一現象提示，在寒、熱性藥物的藥理網絡中加入藥物的作用方向和作用強度信息，構建定性定量的矢量性藥理網絡，是以網絡藥理學技術判定藥物寒熱屬性分類的研究的關鍵步驟，而近年來廣泛應用的“組學”技術正可以為這一關鍵步驟提供技術方法。

代謝組學（metabonomics）是20 世紀90 年代中期發展起來的一門新興學科，是一種研究生物體系中代謝物組的技術和方法，強調把生物體作為一個完整系統來研究，通過測定代謝物組成變化，來認識和反映生物體代謝網絡在疾病和藥物作用下的變化規律。代謝組學能用反映整體的代謝物圖直接刻畫出動態情況下的生理和生化狀態及變化過程[36]，與中醫學的整體觀、動態觀一致，適于復雜的中醫藥系統研究[37-38]。蛋白質組學（蛋白芯片）[39]技術的研究對象是蛋白質，其原理是對固相載體進行特殊的化學處理，再將已知的蛋白分子產物固定其上，根據這些生物分子的特性，捕獲能與之特異性結合的待測蛋白，可為獲得重要生命信息（如某蛋白組分在體內表達水平生物學功能、與其他分子的相互調控關系等）提供有力的技術支持，且具有高通量的驗證能力，可以定量研究。有效運用代謝組學與蛋白質組學檢測技術，從整體、動態角度評價機體在特定藥物干預下的狀態，定性定量提取網絡靶標擾動的方向、強度信息，可以為構建寒、熱性藥物的矢量藥理網絡提供關鍵信息。

4.3 多學科背景下的藥物寒熱屬性分類模型構建 通過矢量藥理網絡分析方法發現寒、熱性藥物的生物效應差異后，還需要對這些高維度的復雜數據進行處理，構建能夠直接應用的、具有實用性的模型工具，使研究成果便于應用推廣，才能達到應用模型厘清藥性混淆品種的寒熱屬性、甚至將藥性理論擴展應用于其他種類藥物而擴展中藥學資源的目標。

模式識別屬于人工智能范疇，發展于20世紀50年代初期，是一個涉及多領域的交叉學科，包括統計學、計算機科學、信號處理、心理學和生理學等等，已廣泛應用于自然科學和社會科學的各個領域[40]。其研究內容主要集中在2個方面：生物體是如何感知對象的，以及如何用計算機實現給定任務下的模式識別的理論和方法。模式識別問題是面向多維數據的、按照數據表達的特征將其分類的理論[41]，通過對具體事物進行觀測得到的有時間和空間分布的信息，模式所屬的類別或同一類模式的總體稱為模式類（或簡稱為類）。“模式識別”是在某些一定量度或觀測基礎上把待測模式分到各自的模式類中去，其技術在醫藥領域已經有過諸多成功應用的范例。

模式識別中公認最好4種的分類方法包括模板匹配法、統計模式識別、句法或結構模式識別和神經網絡[42-43]。基于現代生物信息學證據的中藥寒熱屬性模式識別過程屬于從中藥的現代生物信息學研究范式空間（包括生物活性靶蛋白、生物活性通道等參數）向其傳統藥性研究范式空間（寒熱屬性）的映射，其本質上屬于對事物或現象的不同認識角度之間的映射。因而，選擇模式識別技術，對于復雜的數百維生物學效應參數進行處理，建立算法，建立這些參數與寒熱屬性范式空間之間的映射，是使基于矢量藥理網絡分類中藥寒熱屬性的研究成果得到更大限度便捷性、實用性與可推廣性的優化選擇。

5 小結

綜上，藥物寒熱屬性是作為藥物的特征成分作用于機體的共性靶標而產生的生物效應的高度概括，寒與熱具有對立統一的特征規律，共享大部分生物靶標而生物效應呈現相反的方向；這種性能特點，可以通過定性定量的矢量藥理網絡分析來進行區分，并應用現代人工智能技術構建相關模型，達到應用生物效應參數識別藥物寒熱屬性的目的，從而厘清藥性混淆品種的寒熱屬性，有望為藥物寒熱屬性的判定提供科學方法，也為拓展中藥新資源提供策略；同時也將豐富中藥理論，推進藥性理論應用范疇和現代化進程。

[參考文獻]

[1] 肖小河，郭玉明，王伽伯，等.基于傳統功效的中藥寒熱藥性研究策論[J]. 世界科學技術――中醫藥現代化，2013，15（1）：9.

[2] Ung C Y， Li H， Kong C Y， et al. Usefulness of traditionally defined herbal properties for distinguishing prescriptions of traditional Chinese medicine from non-prescription recipes[J]. J Ethnopharmacol， 2007，109（1）：21.

[3] 張德芹，高學敏，鐘贛生，等.中藥藥性理論研究的現狀、問題和對策[J].中國中藥雜志， 2009，34（18）：2400.

[4] 黃璐琦.論中藥藥性理論的研究方向[J].中藥與臨床，2011，2（2）：1.

[5] 馮帥，劉楊，王曉燕，等.多糖水解成分GC-MS 指紋圖譜與寒熱藥性的多元統計分析[J].中國實驗方劑學雜志，2013，19（5）：143.

[6] 于紅艷，許成剛.關聯挖掘技術在中藥藥性及其他屬性間關系的應用研究[J].中國實驗方劑學雜志，2013，19（14）：343.

[7] 付先軍，王鵬，王振國.從中藥“性-構關系”探索構建寒熱藥性成分要素表征體系的研究構想[J]. 世界科學技術――中醫藥現代化，2011，13（5）：919.

[8] 楊波，王振國.植物類中藥寒熱藥性與有機成分化合物次級基團相關性的文獻研究[J].中華中醫藥雜志，2012，27（9）：2420.

[9] 歐陽兵，王鵬，王振國.關于中藥寒熱藥性物質基礎研究幾個問題的討論[J].山東中醫藥大學學報，2009，33（5）：357.

[10] 羅國安，梁瓊麟，劉清飛，等.整合化學物質組學的整體系統生物學――中藥復方配伍和作用機理研究的整體方法論[J]. 世界科學技術――中醫藥現代化，2007，9（1）：10.

[11] 王厚偉，竇彥玲.基于系統分離的中藥及其組分寒熱藥性矩陣判別與應用研究[J].山東中醫藥大學學報，2012，36（3）：179.

[12] 劉樹民，盧芳.基于系統生物學闡釋中藥藥性理論科學內涵的研究思路與方法探討[J].世界科學技術――中醫藥現代化，2008，2（10）：12.

[13] Long W， Liu P， Xiang J， et al. A combination system for prediction of Chinese materia medica properties[J]. Comput Methods Programs Biomed， 2011，101（3）：253.

[14] Zhao Y L， Wang J B， Xiao X H， et al. Study on the cold and hot properties of medicinal herbs by thermotropism in mice behavior[J]. J Ethnopharmacol， 2011，133（3）：980.

[15] 肖小河，鄢丹，馬麗娜，等. 中藥現代化研究近十年概論[J].中國現代中藥，2010，14（1）：7.

[16] 周密，王耘，喬延江.利用數據挖掘方法預測中藥缺失藥性的初步研究[J].中國中醫藥信息雜志， 2008，15（6）：93.

[17] 顧浩，王耘，肖斌，等.中藥功效-藥性組合關聯關系研究[J]. 時珍國醫國藥，2011，22（7）：1568.

[18] 李梢.網絡靶標：中藥方劑網絡藥理學研究的一個切入點[J].中國中藥雜志， 2011，36（15）：2017.

[19] Li R， Ma T， Gu J， et al. Imbalanced network biomarkers for traditional Chinese medicine syndrome in gastritis patients[J]. Sci Rep， 2013，3：1543.

[20] LI Shao， ZHANG Bo. Traditional Chinese medicine network pharmacology： theory， methodology and application[J]. Chin J Nat Med， 2013，11（2）：110.

[21] 張冰，金銳，黃建梅，等.基于“三要素”的中藥藥性認知模式構建與實踐[J].中國中藥雜志， 2010，37（15）：2344.

[22] 張燕玲，王耘，喬延江.基于藥效團的藥性物質基礎研究[J]. 世界科學技術――中醫藥現代化， 2009，11（5）：735.

[23] 李俊青，張德芹，張瀟，等.從莪術、郁金兩味中藥探討寒熱藥性對大鼠大腦不同部位單胺類神經遞質的影響[J]. 中國中藥雜志，2010，35（18）：1022.

[24] 馬曉豐，劉楊，張三國，等.中藥寒熱相關藥性和抑制脂肪酸合酶能力關系的探索[J].中國科學院研究生院學報，2012，29（5）：699.

[25] 王艷艷，孫雪，裴曉蕾，等.中藥寒熱藥性與線粒體能量代謝關系研究[J].中醫藥信息， 2013，30（4）：48.

[26] Hopkins A L. Network pharmacology： the next paradigm in drug discovery[J]. Nat Chem Biol， 2008，4（11）：682.

[27] Li J， Lu C， Jiang M， et al. Traditional chinese medicine-based network pharmacology could lead to new multicompound drug discovery[J]. Evid Based Complement Alternat Med， 2012，doi：149762.

[28] Wu X， Jiang R， Zhang M Q， et al. Network-based global inference of human disease genes[J]. Mol Syst Biol， 2008，4：189.

[29] Zhao S， Li S. Network-based relating pharmacological and genomic spaces for drug target identification[J]. PLoS ONE， 2010，5（7）：e11764.

[30] Li S， Wu L， Zhang Z. Constructing biological networks through combined literature mining and microarray analysis： a LMMA approach[J]. Bioinformatics， 2006，22（17）：2143.

[31] Wang M， Chen G， Lu C， et al. Rheumatoid arthritis with deficiency pattern in traditional chinese medicine shows correlation with cold and hot patterns in gene expression profiles[J]. Evid Based Complement Alternat Med， 2013，2013：248650.

[32] Huang Y， Li S. Detection of characteristic sub pathway network for angiogenesis based on the comprehensive pathway network[J]. BMC Bioinformatics， 2010，11（Suppl 1）：S32.

[33] Gu J， Chen Y， Li S， et al. Identification of responsive gene modules by network-based gene clustering and extending： application to inflammation and angiogenesis[J]. BMC Syst Biol， 2010，4：47.

[34] Li S， Zhang B， Jiang D， et al. Herb network construction and co-module analysis for uncovering the combination rule of traditional Chinese herbal formulae[J]. BMC Bioinformatics， 2010，11（Suppl 11）：S6.

[35] Jiang M， Lu C， Chen G， et al. Understanding the molecular mechanism of interventions in treating rheumatoid arthritis patients with corresponding traditional chinese medicine patterns based on bioinformatics approach[J]. Evid Based Complement Alternat Med， 2012，2012：129452.

[36] Nicholson J K， Connelly J， Lindon J C， et al. Metabonomics： a platform for studying drug toxicity and gene function[J]. Nat Rev Drug Discov， 2002，1（12）：153.

[37] 劉昌孝. 代謝組學與中藥現代研究[J]. 河南大學學報：醫學版， 2006，25（3）：1.

[38] 羅和古，陳家旭.代謝組學技術與中醫證候的研究[J].中國中醫藥信息雜志，2007，14（5）：3.

[39] Katja Pratsch， Robert Wellhausen， Harald Seitz. Advances in the quantification of protein microarrays[J]. Curr Opin Chem Biol，2014，18C：16.

[40] Theodoridis S， Koutroumbas K. Pattern recognition[M].Third Edition. Carolina：Academic Press，2006.

[41] Richard O Duda. Pattern classification， 2nd ed[M]. John Wiley & Sons Inc： Wiley Interscience， 2000：1.

[42] A K J， R D， Jianchang M. Statistical pattern recognition： a review[J]. IEEE Trans Patt Anal Mach Intellig， 2000，22（1）：4.

[43] Neuhaus M， Bunke H. Edit distance-based kernel functions for structural pattern classification[J]. Pattern Recognition，2006，39（10）：1852.

A cold/heat property classification strategy based on

bio-effects of herbal medicines

JIANG Miao， LV Ai-ping

（Institute of Basic Research In Clinical Medicine， China Academy of Traditional Chinese Medicine， Beijing 100700， China）

篇（4）

[Abstract]The study of single component in the multicomponent environment is one of the basic researches for biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica （CMMBCS） That is to say， the classification research shall be based on the respective lift of solubility and permeability in the multicomponent environment， besides solubility and intestinal permeability of the single component We chose berberine as the main research object to investigate the changes of its solubility and intestinal permeability in Huanglian decoction Shakeflask and HPLC were used to detect the solubility of berberine in different pH buffer solutions and different concentrations of Huanglian decoction In situ singlepass intestinal perfusion （SPIP） and intestinal perfusion with venous sampling （IPVS） were carried out to study berberine′s intestinal absorption and absorption into blood， respectively

[Key words]Coptidis Rhizoma； berberine； solubility； intestinal permeability； biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica

doi：10.4268/cjcmm20160706

口服藥物的水溶解性及腸滲透性是影響其胃腸道吸收的2個重要參數。生物藥劑學分類系統（BCS）據此對藥物進行科學分類，確定藥物吸收過程中的限速過程，針對此進行合理的設計以獲得安全、有效的藥品[12]。目前BCS仍然在不斷地完善和發展，也衍生出了其他以不同側重點進行研究的分類系統[46]。但BCS針對的是單一成分的化學藥品，對于中藥多成分復雜體系而言并不適用，結合中藥自身特點與生物藥劑學分類系統的優勢，本課題組提出了中藥生物藥劑學分類系統（biopharmaceutics classification system of Chinese materia medica，CMMBCS）[7]。基于“多成分層次差異比較法”的理論指導，課題組前期研究了模擬多成分環境對葛根素（葛根芩連方中君藥主要成分）的溶解性及滲透性的影響[89]，本研究旨在探究單一成分在藥材水煎液這一真實的多成分環境中的BCS屬性變化規律。黃連為葛根芩連方中的臣藥，具有抗菌、抗病毒、降血脂、降血糖等藥理作用[1011]，小檗堿為其主要活性成分，與黃連堿、巴馬汀及藥根堿的含量約占黃連總生物堿的95%，其中小檗堿約占50% [12]。因此，本研究選擇小檗堿為主要研究對象，探究其在黃連水煎液中的水溶解性及腸滲透性變化規律，以豐富中藥生物藥劑學分類系統的研究，并為其進一步發展提供數據支持及研究基礎。

1 材料

11儀器

LC20AT高效液相色譜儀（SPD20A型紫外檢測器，SIL20A自動進樣器，日本島津公司）；BT25S電子分析天平（北京賽多利斯儀器有限公司）；DZKW4電熱恒溫水浴鍋（北京中興偉業儀器有限公司）；KH7200DB型數控超聲波清洗器（昆山超聲儀器有限公司）；STARTER 2100實驗室pH計（奧豪斯儀器上海有限公司）；蠕動泵（BT1001F，保定蘭格恒流泵有限公司）；注射泵（LSP021B，保定蘭格恒流泵有限公司）；高速冷凍離心機（SIGMA，德國）。

12藥物與試劑

鹽酸小檗堿對照品（批號110713201212，中國食品藥品檢定研究院）；鹽酸小檗堿原料（批號130808，陜西中鑫生物技術有限公司）；乙腈（色譜級，美國Fisher公司）；黃連飲片購于北京同仁堂藥店。水合氯醛、氯化鈉注射液、磷酸、氯化鈉、氯化鎂、氯化鉀、磷酸二氫鈉、氫氧化鈉、葡萄糖、三乙胺、碳酸氫鈉、氯化鈣（AR，北京化工廠）；純凈水（娃哈哈集團公司）。

13動物

SD大鼠，雄性，體重200～250 g，北京維通利華試驗動物技術有限公司提供，許可證號SCXK（京）20140004。

2方法

21供試液的配制

KrebsRinger′s營養液（KR液）：稱取NaCl 780 g，KCl 035 g，CaCl2 037 g，NaHCO3 137 g，NaH2PO4 032 g，MgCl2002 g，葡萄糖140 g，加蒸餾水定容至1 L，調節pH到739～741，放置備用。

黃連水煎液的制備：取適量黃連藥材加10倍量水，常溫浸泡30 min，煎煮保持微沸30 min，趁熱濾過；藥渣加8倍量的水煎煮保持微沸30 min，趁熱抽濾，合并2次濾液，濃縮，冷至常溫，加水定容得黃連水煎液，相當于生藥質量濃度60 g?L-1，備用。

灌流液制備：取黃連水煎液用KR液稀釋至生藥質量濃度為3，12，30 g?L-1灌流液。

22不同pH緩沖液的配制

pH 10鹽酸溶液：量取鹽酸溶液9 mL，加水稀釋至1 L，調節pH至10，即得。pH 25緩沖液：取磷酸二氫鉀100 g，加水800 mL，用鹽酸調節pH至25，用水稀釋至1 L，調節pH至25，即得。pH 40緩沖液：取一水枸櫞酸1290 g，磷酸氫二鈉2725 g，加水1 L溶解，調節pH至40，即得。pH 68緩沖液：取磷酸二氫鉀170 g和磷酸氫二鉀178 g，加水溶解稀釋至1 L，調節pH至68，即得。pH 70緩沖液：取02 mol ?L-1磷酸二氫鉀溶液250 mL和02 mol ?L-1氫氧化鈉溶液1455 mL混合，加水稀釋至1 L，調節pH至70，即得。pH 74緩沖液：取磷酸二氫鉀681 g，加01 mol ?L-1氫氧化鈉溶液395 mL稀釋至1 L，調節pH至74，即得。

23鹽酸小檗堿含量測定方法

231色譜條件采用Luna C18色譜柱（46 mm×250 mm，5 μm，Phenomenex，USA），檢測波長270 nm，流速10 mL?min-1，柱溫30 ℃，進樣量20 μL，流動相水（04%磷酸，08%三乙胺）乙腈，梯度洗脫（0～11 min，87∶13～87∶13；11～12 min，87∶13～83∶17；12～17 min，83∶17～83∶17；17～26 min，83∶17～76∶24；26～385 min，76∶24～71∶29；385～45 min，71∶29～68∶32；45～65 min，68∶32～32∶68；65～75 min，32∶68～87∶13）。

232標準曲線制備精密量取小檗堿對照品貯備液（10 g?L-1）配制質量濃度分別為0200 4，0400 8，2004，1002，2004，4008，8016，12024 mg?L-1的對照品溶液，精密取上述對照品溶液20 μL注入液相色譜儀，記錄峰面積，以藥物質量濃度C（mg?L-1）為橫坐標，峰面積A為縱坐標，繪制標準曲線，進行線性回歸。

233精密度試驗取含藥灌流液于1 d內HPLC重復測定6次，測定峰面積。

234穩定性試驗含藥灌流液于0，2，4，6，12，24 h取樣檢測，測定峰面積。

235回收率考察精密吸取高、中、低3個濃度含藥灌流液，每個濃度平行3份，各精密加入對照品灌流液，測定峰面積，以測得濃度與實際濃度做比較計算方法回收率。

24鹽酸小檗堿在不同環境中溶解度的測定

241鹽酸小檗堿在不同pH緩沖液中溶解度的測定稱取待測小檗堿原料藥適量，置25 mL具塞試管中，加入不同pH緩沖液10 mL，37 ℃水浴加熱，每隔5 min振搖30 s，觀察30 min，直至待測物不再溶解，得到飽和溶液。取出室溫靜置10 min后，過045 μm微孔濾膜過濾，得續濾液。加入相應的緩沖液稀釋至一定濃度，搖勻過濾，高效液相色譜法測定其平衡溶解度。

242黃連水煎液中鹽酸小檗堿在pH 74緩沖液中溶解度的測定分別取不同生藥質量濃度（3，12，30 g?L-1，調pH至74）的黃連水煎液各10 mL，置25 mL具塞試管中，加入小檗堿原料藥200 mg，（37±1） ℃水浴加熱，每隔5 min振搖30 s，觀察30 min，直至待測物不再溶解，得到飽和溶液。室溫條件下靜置10 min，過045 μm微孔濾膜過濾，得續濾液，分別加入pH 74緩沖液稀釋至一定濃度，高效液相色譜法測定其平衡溶解度。

25大鼠在體腸吸收實驗方法

251大鼠在體單向腸灌流實驗大鼠禁食不禁水18 h，稱重，10%水合氯醛麻醉，沿腹中線剪開腹部3～4 cm，分離實驗用腸段，各腸段取約10 cm，腸段進口端與注射泵相連，用預熱至37 ℃的生理鹽水以5 mL?min-1的速度對所取腸道進行沖洗。流速調為02 mL?min-1灌流藥液，約30 min后吸收達到穩定狀態。開始計時，用已知質量的小瓶在出口處每隔15 min收集一次，計算收集前后小瓶質量稱量差，同時測定收集液的密度，以此方法對灌流液的體積校正。實驗結束后處死大鼠并剪下被灌流的腸段，測量其長度和內徑。按231項下色譜條件測定不同時間段流出藥液中鹽酸小檗堿含量。

252大鼠腸道灌流并行采血實驗大鼠禁食不禁水18 h，腹腔注射10%水合氯醛麻醉，右側頸靜脈插管連接到蠕動泵進行供血。打開腹部，選取腸段，用37 ℃的生理鹽水沖洗干凈，結扎實驗用腸段以外的血管。對所取灌流腸段對應的腸系膜靜脈插管，并連接到蠕動泵，收集腸系膜靜脈流出血液。腸段進口端與注射泵相連，將注射泵流速調為02 mL?min-1，灌流藥液，約30 min后吸收達到穩定狀態。開始計時收集流出的藥液和血液。每隔15 min更換腸液和血液的收集管。采用質量法進行水分校正。試驗結束后，用生理鹽水沖洗腸段，將所用腸段剪下，測量其長度和內徑，并處死大鼠。所取血液樣品3 500 r?min-1離心15 min，取上層血漿，加入3倍量的甲醇沉淀蛋白，渦旋2 min，1萬 r?min-1離心15 min，取上清液定容至5 mL，經045 μm微孔濾膜過濾，取續濾液注入高效液相色譜儀進行檢測；灌流液樣品經045 μm的微孔濾膜過濾，注入高效液相色譜儀進行檢測。

253數據分析[13]在體大鼠單向灌流中采用重量法校正水分吸收，計算有效滲透系數Peff、腸吸收速率常數Ka和腸吸收分數Fa。

Peff=-Qin?ln[Cout（cor）/Cin]2πrL

Ka=（1-Cout（cor）Cin）QinV

Fa=（1-Cout（cor）Cin）×100%

Cout（cor）=CoutQoutQin

Qout=Mout/Doutt

式中Qin是灌流液流速（mL?min-1），L是灌流腸段長度（cm）；r是灌流腸段半徑（cm）；Cin是灌流液中鹽酸小檗堿初始質量濃度（mg?L-1）；Cout（cor）是經重量法校正后的灌流收集液中鹽酸小檗堿質量濃度（mg?L-1）；V=πr2L是灌流腸道體積（mL）；Qout是通過灌流液流出的速度（mL?min-1）；Cout是灌流收集液中鹽酸小檗堿質量濃度（mg?L-1）；Mout是灌流收集液質量（g），Dout是灌流收集液密度（g?mL-1），t是取樣周期（min）。

腸道灌流并行采血實驗采用重量法校正水分吸收，計算有效滲透系數Pblood。

Pblood=ΔMB/Δt2πrL?

=Cout（cor）-C0ln[Cout（cor）/C0]

式中ΔMB/Δt是血液樣品中鹽酸小檗堿物質的量（μg?sec-1）；是灌流腸段內鹽酸小檗堿對數平均質量濃度（mg?L-1）；L是灌流腸段長度（cm）；r是灌流腸段半徑（cm）；Cout（cor）是鹽酸小檗堿校正后灌流收集液質量濃度（mg?L-1），C0是鹽酸小檗堿初始灌流液質量濃度（mg?L-1）。

3結果

31藥物濃度的測定

分別取空白灌流液、對照品溶液、含藥灌流液、空白血漿及含藥血漿進行液相檢測，考察該色譜條件下空白灌流液及空白血漿對樣品含量測定的干擾。結果見圖1，空白灌流液及空白血漿在231項下色譜條件對藥物測定無干擾，說明該方法專屬性良好。鹽酸小檗堿的線性回歸方程為Y=95 717X-8 5529，R2=0999 1，結果表明，小檗堿在0200 4～12024 mg?L-1線性關系良好。本方法測定的精密度及穩定性實驗RSD均小于10%。加樣回收率9987%～1029%，RSD均小于50%。

322黃連水煎液中小檗堿的溶解度小檗堿在不同質量濃度黃連水煎液（生藥質量濃度為3，12，30 g?L-1）中的溶解度測定結果見表1。小檗堿溶解度隨著黃連生藥濃度的增大而增大，在中、高濃度時比單一小檗堿溶解度要高。在低濃度時溶解度較單一成分比減小，推測黃連水煎液中可能存在某些成分在低濃度時對小檗堿的溶解度為抑制作用，高濃度時為促進作用。

33鹽酸小檗堿在不同環境中的滲透性測定

331小檗堿單體在不同的濃度和腸段中吸收參數不同質量濃度小檗堿灌流液（40，80，120 mg?L-1）在各個腸段間的吸收參數見表2。小檗堿在不同腸段單灌流的滲透系數Peff均

332黃連水煎液中小檗堿在不同的濃度和腸段中吸收參數根據小檗堿在體單向灌流實驗結果，選擇大鼠空腸段進行不同濃度的黃連水煎液的在體單向灌流實驗及腸道血管并行采血實驗，結果見表3。黃連水煎液（3 g?L-1）中小檗堿質量濃度與小檗堿單一成分（80 mg?L-1）質量濃度相當時，黃連水煎液中小檗堿的腸吸收參數Peff和Ka均顯著增加（P

4討論

鑒于生物藥劑學分類系統的科學性及實用性，FDA，EMA及WHO將其引入到指導原則中進行藥物生物等效性豁免的評價研究，但是其在中藥相關領域的研究甚少。中藥的多成分及多成分的體內相互作用等使得分類研究十分困難，有研究[15]對中藥中已明確的化學成分對照品進行臨時的生物藥劑學分類，為確保藥品的質量提供有力的保證，但該研究并未真正將中藥的多成分環境納入到分類研究的考慮之中。中藥的本質屬性為多成分之間共同作用發揮療效，中藥中的成分均處于受其他各種成分構成的多成分環境的影響中，成分之間的影響可能會使得中藥成分乃至中藥整體的水溶解性與腸滲透性發生變化，而這種變化是可測的。

本研究中由小檗堿單一成分的實驗結果可知，其溶解性和滲透性均較低，為BCS第Ⅳ類藥物，依據CMMBCS分類標準，初步定為CMMBCSⅣ類，即自身溶解性和滲透性均較差的藥物。而黃連水煎液中小檗堿的BCS屬性溶解性和滲透性相比較于單一小檗堿有所不同。小檗堿的溶解度隨著黃連水煎液生藥濃度的增加而增大，表明了藥材濃度的增大有利于小檗堿溶解度的增加。在體單向腸灌流實驗結果顯示黃連水煎液中小檗堿的吸收速率隨著生藥濃度的增加而增大，也表明小檗堿存在被動轉運機制。且黃連水煎液中小檗堿能通過腸壁吸收進入血液，從高濃度黃連水煎液的Pblood結果看出，吸收入血量明顯增大，且發生了數量級的變化。黃連水煎液（3 g?L-1）中小檗堿的滲透性大于小檗堿單一成分（80 mg?L-1），吸收入血的滲透性也大于小檗堿單一成分。說明小檗堿在單個藥材中比單一成分更有利于其吸收。雖然黃連水煎液中小檗堿溶解性和滲透性有所改變，但提升不高，初步定為自身于溶解性和滲透性差且在單個藥材環境下提升不高的CMMBCSⅣ類。

對于中藥生物藥劑學分類系統研究而言，需要從單一成分研究上升到中藥多成分甚至中藥整體研究，本研究則以小檗堿單一成分的水溶解性及腸滲透性為研究基礎，進一步研究了其在中藥多成分環境中的變化規律。但對整體研究而言，不僅化學成分眾多，而且所含大部分成分的藥理作用也未能一一闡釋清楚，除此之外，大多數中藥在使用過程中用量并不十分明確，對中藥整體進行生物藥劑學分類需考慮其他成分對每一成分的影響。

[參考文獻]

[1]Amidon G L， Lennerns H， Shah V P， et al. A theoretical basis for a biopharmaceutic drug classification： the correlation of in vitro drug product dissolution and in vivo bioavailability[J]. Pharm Res， 1995， 12（3）： 413.

[2]Dahan A， Miller J M ， Amidon G L. Prediction of solubility and permeability class membership： provisional BCS classification of the world's top oral drugs[J]. AAPS J，2009， 11（4）：740.

[3]Eleni Rinaki， Georgia Valsami， Panos Macheras. Quantitative biopharmaceutics classification system： the central role of dose/solubility ratio[J]. Pharm Res，2003，12（20）：1917.

[4]Wu C Y， Benet L Z. Predicting drug disposition via application of BCS：transport/absorption/elimination interplay and development of a biopharmaceutics drug disposition classification system[J]. Pharm Res， 2005，22（1）：11.

[5]Urban Fagerholm. The role of permeability in drug ADME/PK， interactions and toxicitypresentation of a permeabilitybased classification system （PCS） for prediction of ADME/PK in humans[J]. Pharm Res，2008，3（25）：625.

[6]Butler J M， Dressman J B. The developability classification system： application of biopharmaceutics concepts to formulation development[J]. J Pharm Sci， 2010， 99（12）： 4940.

[7]劉洋，隗麗，董玲，等. 多成分體系下中藥生物藥劑學分類系統的構建分析[J]. 中國中藥雜志，2014，39（23）：4479.

[8]侯成波，汪國鵬，張強，等. 中藥生物藥劑學分類系統中多成分環境對葛根素溶解度的影響[J]. 中國中藥雜志，2014， 39（23）：4499.

[9]隗麗，汪國鵬，董玲，等. 中藥生物藥劑學分類系統的多成分溶出評價方法在葛根芩連片中的應用[J]. 中國中藥雜志，2014， 39（23）：4494.

[10]李彩虹， 周克元. 黃連活性成分的作用及機制研究進展[J]. 時珍國醫國藥， 2010， 21（2）： 466.

[11]張春靜. 黃連藥理作用研究進展概述[J]. 科技創新與應用， 2013 （5）： 101.

[12]朱志勇. 小檗堿在人及大鼠體內代謝產物的研究[D]. 沈陽：沈陽藥科大學，2002.

篇（5）

目的 探討中藥骨疏康、西藥羥膦酸鈉、VK、碳酸鈣+VD對動物股骨骨密度和血清鈣、磷堿性磷酸酶水平的影響，確定各種藥物治療動物骨質疏松的效果。方法 以去卵巢法復制動物骨質疏松模型，以骨疏康、羥膦酸鈉、VK、碳酸鈣+VD進行治療，飼養15 w后在腹主動脈采血，以日本產T107AHITACHI自動生化分析儀測量各組大鼠血清堿性磷酸酶、血磷、血鈣指標。之后處死大鼠，取大鼠股骨，采用中國原子能科學院生產的BMD400型單光子骨密度儀測量股骨骨密度。結果 模型組骨密度低于正常對照組、骨疏康組、羥膦酸鈉組、VK組（P

【關鍵詞】 骨質疏松；骨密度；血鈣；血磷

以往的研究多為研究正常人或正常動物及骨質疏松(OP)動物模型；或以單一藥物治療OP動物模型，檢測骨密度與血清生化指標〔1～7〕。以多種藥物治療OP動物模型，檢測骨密度與血清中鈣、磷、堿性磷酸酶(ALP)極少報道。鑒于此，作者以去卵巢法復制OP動物模型，以骨疏康、羥膦酸鈉、維生素(V)K、鈣劑防治OP，檢測動物骨骼的骨密度及血清中鈣、磷、ALP指標，旨在探討各種藥物的治療結果。

1 材料與方法

1.1 實驗動物

選用體重為180～200 g，12月齡的SD大鼠60只，均為雌性，由長春高新醫學實驗動物中心提供。許可證號：scxk(吉)200300040。

1.2 藥品

羥膦酸鈉（邦得林，成都化學制藥廠出品），中成藥骨疏康（遼寧東港制藥廠生產）。碳酸鈣+VD（法國伊諾岱國際醫藥公司出品），VK(天津藥業集團出品)。

1.3 動物分組與模型制作

將60只大鼠隨機分成6組，組間體重無統計學差異（P

1.4 儀器設備

中國原子能科學院生產的BMD400型單光子骨密度儀。日本產T107AHTACHI自動生化分析儀。

1.5 各組大鼠骨密度測量

實驗前從冰箱中取出各組大鼠股骨試樣，常溫下解凍后，取各組大鼠股骨各10個試樣，以中國原子能科學院生產的BMD400型單光子骨密度儀對各組大鼠股骨粗隆進行骨密度測量。

1.6 各組大鼠血清鈣、磷、ALP測試

取各組大鼠各10個血清樣本以日本產T107AHTACHI自動生化分析儀自動采樣化驗ALP、血磷、血鈣含量，計算機自動打印數據。

1.7 統計學分析

采用SPSS11.0軟件完成統計處理，計數資料以x±s表示，采用完全隨機分組單因素方差分析及t檢驗。

2 結果

模型組血鈣低于正常對照組、骨疏康組、羥膦酸鈉組、VK組，與碳酸鈣+VD組差異不顯著，骨疏康組與正常組對照組差異不顯著。血磷測量結果表明，模型組血磷高于正常對照組、骨疏康組、VK組與碳酸鈣+VD組差異不顯著。模型組大鼠ALP高于正常對照組、骨疏康組、羥膦酸鈉組、VK組，與碳酸鈣+VD組差異不顯著，骨疏康組與正常組對照組差異不顯著（P>0.05）。大鼠脛骨骨密度低于正常對照組、骨疏康組、羥磷酸鈉組和VK組，與碳酸鈣+VD組差異不顯著。見表1。表1 各組大鼠股骨骨密度、血鈣、血磷及ALP水平變化(略)

3 討論

血清總鈣和離子鈣測定對骨礦代謝和鈣磷代謝的研究有很重要價值。本研究提示骨疏康，羥膦酸鈉、VK有提高OP動物模型血鈣的作用，骨疏康效果最好。學者們研究過實驗性低磷攝入或磷吸收不良導致的銅缺乏對骨質的影響，早已發現人工配制的低磷膳食可導致實驗動物磷缺乏，進而導致骨丟失〔8〕。在天然食物中，磷的分布廣且含量高，動物一般不存在磷缺乏，高磷攝入是OP的危險因素，高磷攝入通常是相對于鈣攝入而言，鈣供應不足，磷供應過量，低鈣高磷，其影響更嚴重。有學者用不同種屬的動物觀察了高磷攝入對骨質的不良影響，研究表明，高磷攝入可導致高磷血癥、低鈣血癥、骨丟失和軟組織鈣化等〔9〕。本研究提示雌性動物OP血磷提高，骨疏康、羥膦酸鈉、VK均具有降低OP動物模型血磷的作用，骨疏康效果最好。

ALP是參與骨代謝的重要蛋白質，在發育中的骨組織內含量豐富。兒童的ALP高于成人。ALP通過分解磷酸酯的無機磷，增加其局部濃度，以促進基質礦化，磷酸酶缺乏癥病人有嚴重的骨軟化癥，是先天性缺陷所致，這些病人血及尿中的焦磷酸鹽水平明顯升高，以骨再建增強為特點的全身和局部骨病變使ALP水平升高。骨形成與ALP的活性高度相關，并與骨鈣素亦高度相關，因此ALP和骨鈣素都是反映成骨細胞活動增加的重要標志。在高骨轉換率的OP、原發性甲狀旁腺功能亢進、畸形性骨炎、骨軟化癥等患者ALP均增高〔10〕。本研究提示OP動物模型血液ALP增高，具有高骨轉換率的OP的特征。骨疏康、羥膦酸鈉、VK具有降低OP模型動物血液ALP的作用，碳酸鈣+VD效果不明顯。

骨密度的測定是反映OP程度，預測骨折危險性的重要依據。除可診斷OP外，尚可用于臨床藥效觀察和流行病學調查。骨密度測量無創傷，易操作、價格低廉，是一種診斷和治療觀察等的好方法〔7〕。本研究結果提示骨疏康、羥膦酸鈉、VK治療OP具有一定的作用，骨疏康的作用最好。

參考文獻

1 張 光，韓 邕，孫 晶，等.骨質疏松定量CT診斷標準的研究〔J〕.中國骨質疏松雜志，1998；9（3）：769.

2 張 光，李 祎，呂俊峰，等.正常人骨密度定量CT測量分析〔J〕.吉林大學學報（醫學版），2003；32（1）：769.

3 吳勝勇，楊 立，祁 吉，等.骨質疏松老年婦女腰椎骨密度及結構的多層螺旋CT研究〔J〕.中華放射學雜志；2005；28（11）：813.

4 余 衛，秦明偉，徐 苓，等.正常人股骨近端骨密度變化（附445例DXA測量分析）〔J〕.中華發射學雜志，1998；21（1）：413.

5 劉忠民，高 喆，宋哲明，等.運動對不同年齡女性跟骨骨密度的影響〔J〕.吉林大學學報（醫學版），2005；34（3）：7169.

6 肖越勇，華伯勛，劉亞群，等.定量CT密度測量預測椎體壓縮強度的實驗研究〔J〕.臨床放射學雜志1995；16（1）：3940.

7 劉慶利，權鐵剛，唐廣志，等.中藥治療對去卵巢大鼠骨質疏松動物模型血鈣、血磷、堿性磷酸酶與骨密度的影響〔J〕.中國老年學雜志，2008；28（16）：15689.

篇（6）

[中圖分類號]Q813.1[文獻標識碼]A[文章編號]1008-6455(2010)03-0341-04

Effects of alcohol extractant from self-made traditional Chinese drug on expressions of typeⅠcollagen, matrix metalloproteinase 1 and vascular endothelial growth factor in keloid-derived fibroblasts

ZHAO Qing-li,MENG Ru-song,YANG Qing-qi,CAI Rui-kang

(Department of Dermatology,Air Force General Hospital of Chinese PLA,Beijing 100036,China)

Abstract:ObjectiveTo study the effects of the alcohol extractant from the self-made traditional Chinese drug on the expressions of typeⅠcollagen, matrix metalloproteinase 1 and vascular endothelial growth factor in keloid-derived fibroblasts(KFB).MethodsThe alcohol extractant from the self-made traditional Chinese drug at concentration of 500μg/ml was added to the cultured KFB. Immunohistochemistry was applied to detect the expressions of typeⅠcollagen, matrix metallo- proteinases 1 and vascular endothelial growth factor in KFB.ResultsAfter the extractant from drug taking action, the expression of type collagenⅠwas suppressed, the expression of MMP-1 was enhanced while the expression of VEGF was increased or decreased.ConclusionsThe self-made traditional Chinese drug may produce therapeutic effects by influencing the synthesis of typeⅠcollagen, MMP-1 and VEGF.

Key words:keloid, traditional Chinese drug; fibroblast, typeⅠcollagen; matrix metalloproteinase 1;vascular endothelial growth factor

瘢痕疙瘩(Keloid, K)的組織病理學特征為真皮中膠原纖維致密增生、排列紊亂。研究表明,K形成與膠原蛋白的合成與降解失衡有關;K組織中的微血管狀況影響著K的發生、發展及轉歸。Ⅰ型膠原蛋白是K膠原組織中的主要成分,基質金屬蛋白酶1(Matrix Metalloproteinases 1, MMP-1)是降解Ⅰ型膠原蛋白的關鍵酶。血管內皮細胞生長因子(Vascular Endothelial Growth Factor, VEGF)為血管內皮細胞特異性絲裂原,在血管的形成、發育、分化等方面發揮著重要作用。本研究檢測自制中藥醇提物對K成纖維細胞Ⅰ型膠原蛋白、MMP-1及VEGF表達的影響,其目的是探討藥物的作用機制,為K臨床治療提供實驗依據。

1材料和方法

1.1 材料:自制中藥由全蝎、蚤休、丹參、生乳香、浙貝母、生甘草組成。體外培養的人K成纖維細胞(Keloid Fibroblasts, KFB)6株、人正常皮膚成纖維細胞(Normal Fibroblasts, NFB)3株由中國醫學科學院整形外科醫院王春梅教授贈送。主要試劑及儀器包括兔抗人Ⅰ型膠原蛋白、MMP-1、VEGF多克隆抗體(武漢博士德公司)、二步法免疫組化檢測試劑(北京中杉金橋生物技術有限公司)、DMEM、新鮮小牛血清、正常羊血清、正常兔血清。

1.2 實驗方法

1.2.1 藥物制備:90g自制中藥粉碎為細粉,加8倍量75%乙醇回流提取,濾過,濃縮,用乙醇溶解為100ml,密閉冷藏。量取適量的自制中藥醇提物水浴蒸干,加二甲基亞砜及PBS溶解,微孔濾膜濾過除菌,用細胞培養液(含DMEM、新鮮小牛血清、青霉素、鏈霉素)稀釋成實驗濃度。

1.2.2 細胞培養及免疫細胞化學染色:根據增殖實驗結果,選擇對成纖維細胞增殖無顯著抑制作用的藥物濃度(500 μg/ml)。KFB、NFB傳代3～7代,加0.25%胰蛋白酶消化,制成1.5×105/ml細胞懸液,以2ml/孔(3×105細胞/孔)加入內含消毒蓋玻片的6孔板中,培養箱中孵育48h。吸除原培養液,中藥組加自制中藥醇提物培養液2ml于KFB孔中,陰性對照組加單純培養液2ml于KFB孔及NFB孔中,繼續孵育48h。取出蓋玻片,冷丙酮固定,1:15正常羊血清作用30min,分別滴加兔抗人Ⅰ型膠原蛋白(1:50)、MMP-1(1:100)、VEGF(1:50)多克隆抗體,同時設PBS對照及正常兔血清對照。4oC濕盒中過夜,復溫,滴加通用型IgG(Fab段)-HRP多聚體,37℃作用30min,DAB顯色,復染,脫水,封片。取硬皮病、惡性黑素細胞瘤、子宮內膜石蠟切片各1份,分別進行Ⅰ型膠原蛋白、MMP-1、VEGF免疫組化染色,以此設為陽性對照。

1.2.3 結果判定:顯微鏡下觀察到Ⅰ型膠原蛋白、MMP-1、VEGF陽性表達呈棕褐色,細胞漿和/或細胞核內含棕褐色顆粒的細胞為陽性細胞。隨機計數5個高倍鏡視野(×400)中細胞總數及陽性細胞數,并換算成陽性細胞百分計數。

1.3 統計學分析:將所有資料輸入數據庫,采用SPSS 13.0軟件進行統計學處理,檢測指標用x±s表示,統計分析方法為t檢驗。P

2結果

硬皮病真皮網狀層可見Ⅰ型膠原蛋白呈片狀棕褐色著色。惡性黑色素瘤胞漿、核質中見MMP-1呈顆粒狀棕褐色著色。子宮內膜血管內皮細胞胞漿內見VEGF呈彌漫性棕褐色著色。PBS對照及正常兔血清對照均未見棕褐色著色。

2.1成纖維細胞Ⅰ型膠原蛋白表達:陰性對照組KFB(圖1)、NFB及中藥組KFB(圖2)均見胞核核膜上呈線狀及核質中呈核仁樣分布的較多Ⅰ型膠原蛋白陽性顆粒。陰性對照組KFB胞漿中見大量散在分布的陽性顆粒,陰性對照組NFB及中藥組KFB胞漿中僅見少數散在的陽性顆粒。胞漿中陽性顆粒的表達強度為:陰性對照組KFB>中藥組KFB≌陰性對照組NFB。陽性細胞百分計數在陰性對照組KFB與NFB間、陰性對照組與中藥組KFB間比較,差異均無統計學意義(P>0.05)(表1)。

2.2 成纖維細胞MMP-1表達:三組MMP-1陽性表達均以胞核為主。陰性對照組KFB(圖3)多數胞核呈陰性反應,少數胞核中見陽性細顆粒、粗顆粒排列于核周或/及散在分布于核質中;陰性對照組NFB及中藥組KFB(圖4)多數胞核呈陽性反應,陽性顆粒粗大甚至呈團塊狀,散在分布于核質中或聚集于核質的一側。陰性對照組KFB胞漿中陽性顆粒少見,陰性對照組NFB及中藥組KFB胞漿中均見少數散在分布的陽性顆粒。陽性顆粒的表達強度為:中藥組KFB≌陰性對照組NFB>陰性對照組KFB。陰性對照組KFB的陽性細胞百分計數低于陰性對照組NFB,差異有統計學意義(P0.05) (表1)。 2.3 成纖維細胞VEGF的表達:陰性對照組KFB(圖5)、NFB多數胞核、胞漿中均見VEGF陽性顆粒,呈細顆粒、粗顆粒狀散在分布于核質中或/及胞漿中,以胞核為主。中藥組KFB(圖6A 6B)部分細胞陽性表達減弱,表現為胞核中少數散在的核仁樣顆粒,胞漿中呈陰性反應或僅見少數散在的陽性細顆粒;部分細胞陽性表達增強,表現為胞漿中大量散在分布的陽性粗顆粒,或大量陽性細顆粒聚集于核周。陽性顆粒的表達強度為:中藥組KFB表達增強區>陰性對照組KFB≌陰性對照組NFB>中藥組KFB表達減弱區。中藥組KFB的陽性細胞百分計數低于陰性對照組KFB,差異有統計學意義(P0.05)(表1)。

3討論

K組織中Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白的含量明顯增加,尤以Ⅰ型膠原為甚。Ⅰ型膠原蛋白的合成受諸多因素影響,直接檢測體外培養的KFBⅠ型膠原蛋白的表達可以避免許多內在因素的干擾,顯現KFB本身所固有的特性。為了能準確地判定自制中藥醇提物對成纖維細胞合成Ⅰ型膠原蛋白的影響,避免藥物抑制細胞增殖的干預,本研究選擇對成纖維細胞增殖無顯著抑制作用的藥物濃度。我們的結果表明,KFB合成Ⅰ型膠原蛋白增加,表現為胞漿中有大量的陽性顆粒;自制中藥醇提物可抑制KFB合成Ⅰ型膠原蛋白,表現為胞漿中陽性顆粒明顯減少。然而,陽性細胞百分計數分析并未顯示陰性對照組KFB與NFB間、陰性對照組與中藥組KFB間統計學意義上的差異,我們認為這可能與三組成纖維細胞胞核上陽性表達無數量上的差異有關。

近年來,膠原蛋白合成與降解間的失衡在K形成中的作用引起國內外學者的重視。關于K組織細胞中MMP家族的檢測與干預已成為當今研究的熱點課題。MMP家族是一組蛋白水解酶類,它們對細胞外基質具有廣泛的降解作用。MMP-1為其家族成員之一,它可以在Ⅰ型前膠原α1、α2鏈的特殊位點降解膠原,使其成為1/4～3/4片段。在創傷修復中MMP-1可表達于真皮成纖維細胞上,以參與肉芽組織的形成和清除以及瘢痕的消退[1]。國內有學者對K病理切片進行MMP-1免疫組化染色,結果顯示K組織中MMP-1表達較正常皮膚顯著增加[2]。鑒于成纖維細胞、巨噬細胞、上皮細胞等多種細胞均可產生MMP-1,我們認為檢測K組織中MMP-1的表達并不能反映出成纖維細胞合成MMP-1的實際狀況。本研究的MMP-1定性、定量分析結果顯示,體外培養的KFB與NFB比較,其MMP-1表達顯著降低,此結果與Arakawa等[3]、Uchida等[4]結論相符,提示KFB自身存在著MMP-1轉錄及/或翻譯水平的異常,致使KFB胞核、胞漿中MMP-1蛋白減少。在我們的臨床療效觀察中發現,自制中藥軟膏可使K萎縮、變平、退化(待發表)。本研究顯示自制中藥醇提物可使KFB中MMP-1蛋白增多,這表明本藥物可能通過促進KFB合成MMP-1、以降解致密增生的膠原纖維,從而達到促使K消退的治療效果。

關于K微血管狀況在K發生、發展、轉歸中的作用已成為近年來學術界爭論的焦點之一。部分學者強調,瘢痕組織血管生成過多、血供豐富支撐著瘢痕的過度增生。另有學者認為,瘢痕組織供血不足、組織缺氧誘發K;瘢痕內血管通路的建立、正常微循環的形成對瘢痕的退化有促進作用[5-6]。新近的研究表明,K部位不同,組織內微血管狀況亦不同;浸潤部微血管數量增加,老化部微血管數量減少[7]。多數文獻支持K組織中VEGF表達增高[7-10],其主要分布或真皮成纖維細胞上[7-8,10],或表皮角質形成細胞中[9];VEGF表達K浸潤部>K周邊正常皮膚≌K增生部>K老化部≌正常人皮膚[10]。由此可見,對于臨床表現復雜多樣的K皮損而言,單純地促使或抑制血管增生均欠全面,須根據K皮損的不同表現分別采取相應的治療。本研究結果顯示,在培養液中生長的KFB其VEGF表達與NFB比較無明顯差異,即KFB就單個細胞而言無VEGF合成增多。我們推測以往學者檢測到的KFB上VEGF高表達可能與組織中的微環境及相關因子的作用有關,或與組織中KFB增多有關。KFB在自制中藥醇提物的作用下,雖與陰性對照組比較其VEGF陽性細胞百分計數顯著減少,但卻同時顯現VEGF表達明顯減弱及顯著增強,即表明該藥物對KFB VEGF的合成具有雙向調節作用,可使部分KFB合成VEGF增多而部分KFB合成VEGF減少,這是否意味著K組織中存在著具有不同VEGF合成機制的成纖維細胞,是否意味著調動成纖維細胞的這種雙向反應以促進及抑制血管增生對K的治療更有益,尚需要進一步研究。

[參考文獻]

[1]潘敏,駱丹.基質金屬蛋白酶與皮膚病相關性[J].國際皮膚性病學雜志,2007,33(1):53-55.

[2]郭麗麗,劉林,陳言湯.MMP-1、TIMP-1及PDGF在病理性瘢痕中的表達[J].中國美容整形外科雜志,2006,17(5):340-342.

[3]Arakawa M,Hatamochi A,Mori Y,et al. Reduced collagenase gene expression in fibroblasts from hypertrophic scar tissue[J]. Br J Dermatol,1996,134(5): 863-868.

[4]Uchida G,Yoshimura K,Kitano Y,et al. Tretinoin reverses up-regulation of matrix metalloproteinase-13 in human keloid-derived fibroblasts[J]. Exp Dermatol,2003,12 (Suppl 2):35-42.

[5]Timar-Banu O,Beauregard H,Tousignant J,et al. Development of noninvasive and quantitative methodologies for assessment of cgronic ulcers and scars in humans[J]. Wound Repair Regen,2001,9(2): 123-132.

[6]李高峰,羅成群,劉潯陽,等.瘢痕內微循環的變化[J].中華醫學美學美容雜志,2005,11(4): 223-226.

[7]毛運春,唐紅梅,莊強,等.前胸部瘢痕疙瘩微血管的形態和分布[J].微循環學雜志,2007, 17(3):24-26.

[8]姜篤銀,徐明達,陳璧,等.瘢痕疙瘩組織血管生長因子及其受體表達的意義[J].第四軍醫大學學報,1998, 19(4):470-471.

篇（7）

隨著社會科學技術的不斷發展，生物技術被廣泛地應用在各個生產領域，對社會經濟的發展產生了極大的影響。生物技術應用于林業生產中，對于林業工作本身而言具有一定的積極意義，但是其技術應用的過程中也存在著一些亟待解決的問題，需要相關部門重視并及時解決。因此，在實際工作中，重視生物技術應用于林業生產中的問題解決，可以有效地改善林業生產中存在的問題，促進生態林業建設事業快速發展。

1生物技術應用概述

現代生物技術的發展，促進了林業生產向更高層次發展。生物技術應用主要是結合林業生產工作的實際情況，應用生命科學的研究成果，對生物或者生物成分進行改造和利用的一種技術。現代生物技術在綜合細胞生物學、免疫學、信息學等各項科學技術的基礎上，實現了對生物細胞的分離、變異篩選，為進一步提高生物技術的應用水平奠定了良好的基礎。生物技術應用于林業生產中的問題探討，也是有效開展林業生產工作的重要前提。因此，在林業生產工作中，重視生物技術應用于林業生產中的問題探討，具有積極的現實意義。

2生物技術應用于林業生產中的重要性

在林業生產中，傳統的病蟲害防治，促使很多有益的昆蟲，比如害蟲的天敵喪生，生態平衡遭到了一定程度的破壞。化學制劑的不合理使用，導致藥物在自然界殘留，直接危害了植物的生長。將生物技術應用于林業生產工作，不但可以有效地改善植物生長的環境，彌補其培育中存在的不足，而且有利于改善長期以來使用化學藥劑導致的各種問題。因此，在林業生產工作中，重視生物技術的應用，并及時采用有效的發展方案，可促進林業生產工作的順利進行。

3生物技術應用于林業生產中的問題

3.1轉基因樹木的安全性

在實際工作中，轉基因樹木的安全性，是生物技術應用于林業生產中非常重要的一項內容。轉基因樹木的安全性，主要涉及到作物生長過程中的除草劑抗性、開花或育性的降低等方面的問題。根據轉基因樹木生長中可能會出現的問題進行分析，是轉基因樹木安全性探究的有效手段。因此，為了有效地促進林業生產工作，重視轉基因樹木的安全性問題分析非常重要。

3.2利用林業生物技術的公平性

在林業生產環節，如何利用林業生物技術的公平性，也是生物技術應用于林業生產中的主要問題。由于部分轉基因樹木的資源被控制在私人公司，因此被其轉化為具有高額經濟價值的產品，并形成行業壟斷，人們利用生物技術的成果受阻。從中我們可看到林業生物技術的應用，仍存在著一定的不平衡現象。因此，在實際工作中，重視分析利用林業生物技術的公平性問題也非常重要。

篇（8）

現代社會，科學技術突飛猛進，食品處理與加工技術不斷創新，食品安全檢測檢驗面臨著新形勢與新任務，必須采取行之有效的技術方法準確掌握食品安全狀況，杜絕食品問題，以免對人民群眾的身體健康造成不良影響，保障經濟社會持續健康穩定發展。本文就此展開探討。

1現代生物技術的起源及其重要性

生物技術涵蓋了生物學、化學、信息科學等多學科知識，重點在于探究發現生物的遺傳與變異。生物技術有助于研發更高品質、更具應用價值的生物類產品，滿足人類經濟社會快速發展下的物質需求。生物技術最早起源于經典遺傳學，早期科學家在特定試驗條件下，發現了遺傳物質的分離與結合。之后，經過幾代科研人員的共同努力，逐漸認識了“基因”，使現代生物技術的實踐應用成為可能。有觀點認為，生物技術將成為現代生物學與化學的重點研究與發展方向[1]。當前，食品安全問題備受社會關注，農藥殘留與添加劑超標等問題頻頻發生。因此，應用生物技術強化食品檢驗具有深刻的現實意義[1]。

2食品檢驗中常用的生物檢測技術

2.1生物酶技術

生物酶技術是食品檢驗工作常用的現代技術方法之一，具有顯著的免疫分析技術特征，檢測效率高，數據準確率高，可真實反映食品安全現狀。在實際操作中，生物酶技術通過提取食品檢驗樣品，對其中含有的化學成分進行精準分析與識別，極大程度上降低檢驗誤差。

2.2分子生物技術

分子生物技術在食品檢驗中的應用重點在于檢驗病原微生物，有效研判食品中的微生物與寄生蟲含量，進而對食品的污染程度做出判斷。同時，在分子生物技術的支持下，可精準掌握部分微生物的基因變化狀況，分析基因序列特點。隨著食品檢驗要求的不斷提高，分子生物技術的應用深度持續提高[2]。

2.3生物傳感器技術

生物傳感器技術主要依托于特定儀器設備，檢測分析食品中所包含的抗原、抗體及其他大分子物質的含量，通過特定儀器設備將食品中待測目標物相關信息轉換成為可直觀識別的信息，進而完成對待測目標物的檢測。應用生物傳感技術進行檢測，可掌握食品中致病菌的類型與含量，蛋白質與糖分的品質等。

2.4生物芯片

生物芯片技術主要利用生物芯片檢測儀器，獲取生物分子信號，獲知食品分子狀況，進而得出相應的檢驗結果。生物芯片技術檢測效率較高，可在短時間內完成更多檢測任務，檢驗數據可信度高，是當前和未來一段時間內最為可靠的檢驗技術之一[3]。

3食品檢驗中現代生物技術的應用

3.1檢驗有害微生物

眾所周知，當前食品種類呈出多樣化發展趨勢，各類新型食品紛紛問世，對食品安全檢驗提出了挑戰與考驗。加之食品從生產到出廠流通再到批發零售，最終流向消費終端進入消費者手中，流程環節較多，可能受到的污染較多，容易滋生致病菌與有害微生物，帶有致病菌與有害微生物的食品一旦被食用，將嚴重影響人們的身體健康。因此，在食品檢驗中，必須強化現代生物技術的運用，有效檢驗食品中的有害微生物，并出具相應的檢驗檢測數據報告，只有滿足要求才能進入市場流通。

3.2檢驗殘留農藥

長期以來，國家高度重視食品農藥殘留，相繼制定了一系列減少與控制農藥殘留的方針政策，取得了令人矚目的成就。但是農藥是使農作物正常生長的重要物質，對于提高作物產量與品質，減少病蟲害的發生具有關鍵作用。通過現代生物技術檢驗食品殘留農藥，依舊是生物技術應用中的一項重大課題。當前，我國已經制定了符合我國國情的農藥殘留檢測標準，通過生物酶技術與傳感技術的有效運用，準確檢測農藥殘留指標，杜絕農藥殘留超標的食品流向市場，確保食品安全[4]。

3.3檢驗轉基因食品

在現代基因技術的支持下，轉基因食品開始進入人們的日常生活。轉基因技術利用基因遺傳原理，對食品原材料的基因片段進行改造，然后將其加工成食品。轉基因食品的安全性至今仍存在較大爭議，但大部分人對轉基因食品持謹慎態度，部分質量低劣的轉基因產品，對人體造成的傷害是不可逆轉的。因此，必須通過現代生物技術對轉基因食品進行專項檢驗，準確識別轉基因食品的安全系數，有效掌握轉基因食品構成，并在食品包裝上做出明確標識，全面體現轉基因食品特征，保障食品市場健康有序。

4現代生物技術在食品檢驗中的應用趨勢

4.1高效化

在科學技術不斷發展和進步的時代背景下，食品檢驗技術會呈現出新的發展趨勢，現代生物技術也會表現出明顯的高效化特征。高效化集中表現為操作流程更加簡單，食品檢測時間縮短，能在短時間內完成檢測任務，并準確獲取相關數據資料，提高食品檢測效率。

4.2多樣化

篇（9）

近年來，伴隨著我國經濟的快速發展，生態環境受到嚴重威脅。農業水污染作為我國發展面臨的主要問題，受到我國專業人士的廣泛關注，農業水污染來源廣泛，如工業廢水、生活污水以及江河湖泊的水華等。傳統水污染的治理措施主要以物理和化學方法為主，雖取得一定成效但是由于自身的因素易對周圍環境造成破壞且運行成本高而未能廣泛使用，生物技術作為一種新型技術，可以依靠動植物和微生物作為反應器對污水進行加工處理，但是由于技術成熟性，生物技術在農業水污染治理中仍然存在很多問題有待于解決。

1對生物技術的解讀

生物技術，是指人們利用現存的生物進行體內物質和能量運動原理生產出對人體及環境有益的物質。通常來說，生物技術是指利用微生物、動植物的生理活動對被污染的物質進行加工、處理和修飾，最后生產出對環境有益的物質。20世紀80年代，國際合作及發展組織就對生物技術有了明確的定義，隨著生物技術科學領域的不斷發展，現代生物技術作為一種新型的科學技術已經被世界廣泛接受和使用，現代生物技術主用包括基因工程、酶工程以及細胞工程。經過不斷地摸索和探究，人們發現利用生物的生理特征可以有效治理農業水污染，如降解能力、吸附能力，這樣既可以節省成本又可以獲得高水平的污水處理效果，但由于目前生物技術仍處于初級水平，并不能很好地控制生物在外界因素影響下仍能高效地進行污水凈化處理，因此生物技術在農業水污染治理中仍然存在許多問題有待于進一步優化。

2生物技術治理農業水污染的現狀

2.1生物技術治理農業水污染中的政府支持力度

生物技術作為一種新型污水處理技術受到世界各國的廣泛重視，我國作為人口最多的國家，農業水體污染可以追溯到每位居民的飲食住行，因此加強生物技術的研究勢在必行。農業水污染的主要物質有氮磷的富營養化、農藥的降解、懸浮物、硫化物和重金屬等，由于農業污水的有機物含量高，易造成水體腐敗，對周邊的農作物造成直接影響，導致農作物成熟不良、抗逆性差且易發生病害。目前水體污染引起政府的高度重視，2000多家的農藥制造企業已有500多家生物農藥制造企業，各級政府積極實施政策和方針，如2013年，浙江省通過建立水源地水質自動檢測系統為農業水體的凈化提供了有力保障。

2.2生物技術治理農業水污染中的市場使用現狀

農業水污染生物技術的應用不僅是國內市場發展戰略的趨勢，更是世界市場農業發展的重要戰略目標。我國擁有遼闊的土地面積，農業生產技術相對先進，但面臨的農業水污染問題如不能盡快解決，將給我國農業發展和農業市場經濟帶來空前的災難；農業水污染生物技術作為生物技術的重要研究內容，在經濟全球化的背景下應加快生物技術的研究工作，加強市場與農業水污染生物技術的聯系，使生物技術存在的缺陷和問題能夠盡快解決。2011年，英國、法國等多個國家共同建立生物信息科技園、生物風險基金等，向全世界展示了生物技術商業化的發展趨勢，隨著農業水污染生物技術的推廣，生物技術商業化也出現了相應的問題，如是否建立更多的生物技術商業區，如何處理農業水污染生物技術出現的問題成為世界生物學界關注的焦點。

3生物技術治理農業水污染中存在的問題及原因分析

伴隨著農業水污染生物技術的應用，農業水污染的問題得到了有效解決，但是由于農業水污染生物技術仍處于初級階段，目前還存在許多問題有待于進一步優化，

3.1生物技術治理農業水污染中存在的問題

3.1.1無法替代部分農藥與分解

傳統的農藥主要含汞劑和砷劑為主，這類農藥可以在植物體內積累，并且產生有害毒素，擾亂植物的成熟期，部分藥物還含有尼古丁、生物堿、赤霉素等，這些農藥在今天很難被生物技術所代替，并且由于農藥的復雜性，部分微生物也無法對其進行分解。傳統農藥的專一性不高，因此常常會對周圍的植物產生毒害作用，因此必須加強生物技術的研制工作，將遺留下來的農藥進行分解，使農業水污染的情況有所改善。

3.1.2無法滿足部分生物依賴的生存環境

農業水污染的主要來源是農業生產生活中產生的污染物造成的污染，如農藥、化肥、糞便等，這類污染物不易被降解，久而久之就會對生態環境造成嚴重的破壞，水體造成嚴重污染，這使得部分微生物的生存造成威脅，此外，外部壞境的改變也使得微生物無法滿足賴以生存的生物圈，因此，農業水污染生物技術面臨著無法使部分微生物正常存活的困難，這也是生物技術發展面臨的主要困難之一。

3.2生物技術治理農業水污染中存在問題的原因分析

生物技術作為一種新型生物科學技術，目前被應用到各個領域，我國作為一個農業大國，在農業水污染生物技術方面尚未成熟，主要原因有：

（1）起步時間晚，我國生物技術相對于其他發達國家發展緩慢。

（2）內容缺乏，目前生物技術主要以水生藻類、微生物為主，這類生物易被環境干擾。

（3）缺乏合理的規劃，在農業水污染控制方面以治理為主，忽視了預防的重要性。農業水污染問題關系到每位居民，在經濟快速發展的時代里，我們應該珍惜我們的家園，愛護我們的環境。

4結語

隨著經濟的發展、資源的浪費，農業水污染成為世界人民關注的熱點話題，本文首先分析了當前農業水污染生物技術的現狀，接著從生物技術的替代與分解、生存環境和規劃問題三個方面，探究了農業水污染生物技術在實際應用中存在的問題，最后理性的對全文進行總結。

[參考文獻]

篇（10）

生物技術在改善人類健康狀況及生存環境、提高農牧業以及工業的產量與質量方面正在發揮著越來越重要的作用，生物技術產業的發展將最終解決世界人口、糧食、環境、健康、能源和海洋等影響二十一世紀人類生存的重大問題，所以，21世紀被稱為生物技術的時代。本文探討生物技術專利保護的創造性標準對生物技術創新和生物技術產業發展的影響，從而提高生物技術的自主創新能力，促進創新型國家的建設。

一、生物技術的發展前景及其專利保護的研究現狀

“生物技術”一詞最早是由匈牙利工程師Karl Ereky 于1917年首先提出的。美國商務部認為，生物技術是用生物體或者它們的細胞、亞細胞或者分子成分來生產產品或者修飾特定的植物、動物和微生物的技術。它包括基因重組技術、分子生物學和其他領域發展出來的診療兼并的方法、動物和植物馴化技術、發酵技術、生物信息學等。在發達國家，生物技術已經成為一個新的經濟增長點，其增長速度大致是在25%～30%，是整個經濟增長平均數的8～10倍左右。中國在該領域已經具備了較好的基礎，當初中國參加國際人類基因組計劃的時候，只爭取到了人類基因組1%的測序任務，但現在中國科學家經過持續的努力，已經獲得了國際蛋白質組計劃的主要項目――國際人類肝臟蛋白質組計劃的領導權。中國將承擔整個國際蛋白質組計劃20%以上的任務。生物技術的迅速發展和美好前景的實現離不開法律制度尤其是專利制度對其有效的保護，但是由于生物技術的專利保護會涉及宗教、倫理道德和人類自身的安全等問題，所以對生物技術的專利保護不僅是法律問題，而且是社會問題。雖然有關專利制度對技術發展的作用的爭議由來已久，但專利制度對技術尤其是現代技術的推動作用是不言而喻的。隨著科學技術的迅速發展，絕大多數國家不但建立專利制度，而且修訂頻率不斷加速就是專利制度對科學技術發展具有巨大推動力的很好例證。近年來在專利制度的研究領域，有關現代技術，特別是計算機技術和生物技術的專利保護問題成為學者研究的熱點。不過，有學者認為，盡管生物技術的知識產權問題對中國來說很重要，但是中國在生物技術知識產權保護方面的研究還極為薄弱。就生物技術的知識產權研究，尤其是專利保護研究來說，近年來研究主要集中在生物技術的可專利性方面。在專利的實質要件中，創造性不但最重要，而且最復雜。

二、專利保護的創造性標準與技術創新的關系

專利法規定發明的創造性是指同申請日以前已有的技術相比，該發明有突出的實質性特點和顯著的進步。創造性是一個相對的概念，是與申請日（享有優先權的，是指優先權日）以前的已有技術對比來說的。專利法所說的已有技術是指“申請日（享有優先權的，是指優先權日）前在國內外出版物上公開發表、在國內公開使用或者以其他方式為公眾所知的技術，即現有技術。”創造性不是一個可以用尺子來衡量的客觀標準，對它的判斷要靠人的思維才能作出。這個人就是所謂的“發明所屬技術領域的技術人員”，他是一個假想的人，他了解所屬技術領域的現有技術，具有該技術領域中技術人員所具有的一般知識和能力。而且他的知識水平隨著時間的進展而有所不同。所以審查員在判斷創造性時，要參照這樣一個假想的人的認識水平來衡量，而不能完全有自己主觀認定。當然，“在這條試圖走向‘客觀性’終點的道路中，已經布滿了主觀性的荊棘。”因此，專利保護的創造性標準問題是一個客觀性和主觀織在一起復雜而又重要的問題，其重要性不僅體現在它決定著是否發明受專利法保護，更為重要的是它關系到技術創新、產業發展和經濟繁榮的重大問題。

提高專利保護的創造性標準是否一定會推動技術創新和發展呢？應該具體問題具體分析。生物技術創新與其他技術創新一樣，離不開研發主體的大量投資。對一個理性的經濟人而言，研發投資數量的多少，在一定程度上取決于該項投資的經濟回報。換句話說，企業花費多少的資金搞研發，研發什么樣的項目，是由它們對不同的研發項目回報的預期利潤決定的，或者說，企業總是將有限的資源投放在預期回報率最高的項目。研發項目帶來的預期回報由多種因素決定，如研發成本、取得發明的可能性、發明獲得專利保護的可能性和專利保護期內的利潤率等。這些因素之所以重要，是因為如果研發成本低，取得發明的可能性和發明獲得專利保護的可能性大，企業的研發投資回報率就高。專利法對研發投資的回報體現在兩個方面:(1)專利法規定了可專利性客體范圍和客體被授予專利的可能性;(2)專利法的規定直接影響著研發投資者在專利保護期內利益回報率。如果專利法降低可專利性標準，尤其是采用較低的創造性標準，會對研發投資的回報產生兩種作用相反的效果。一方面隨著可專利性標準，尤其是創造性標準的降低，未來會有更多的發明創造受到專利保護。企業對源于他人專利的創造獲得專利保護的可能性就會增加。另一方面企業也會因為競爭對手對其模仿動力的加大而失去一些利益。企業要想在競爭中獲勝，最好的、也是最重要的手段是創造、擁有和有效地使用自己的專利。但是，如果從專利中獲得的利益越來越少，那么專利的價值也就越來越小，企業的研發投資數量也會越來越少，從而使得技術創新能力越來越低，反之依然。對立法者而言，關鍵在于他們認為哪一種影響更為重要。如果發明取得專利保護的可能性的增加小于專利價值下降的幅度，研發的預期回報就會增加，從而刺激新的研發投資，提高創新能力，取得更多的創新成果。不過，如果取得專利保護的可能性的增加大于專利價值下降的幅度，研發的預期回報就會減少。這將阻礙企業進行研發投資，從而降低研發主體的創新能力。

三、國際公約與不同國家對生物技術專利保護及其創造性條件的判定

《巴黎公約》第一條第三款:“對工業產權應作最廣義的理解，不僅應適用于工業和商業本身，而且也應該同時適用于農業和采掘業，適用于一切制成品和天然產品，例如，酒類、谷類、煙葉、水果、牲畜、礦產品、礦泉水、啤酒、花卉和面粉。”TRIPS協議的第27條第一款規定，在符合本條第二款（保護公共秩序或道德的例外）和本條第三款（人類或者動物的診療方法和動植物品種的例外）的前提下，一切技術領域的任何發明，無論產品發明或者方法發明，只要其新穎、含創造性并可付諸工業應用均應有可能獲得專利。美國對生物技術方法發明非顯而易見性有其特殊規定。生物技術方法專利重要成果是對美國專利法第103條的修改（即增加103（b）），即對于一項生物技術方法，如果其使用的原料或/和生產的合成物具有可專利性，那么該生物技術方法是具有顯而易見性的。歐洲專利局的審查員通常應用問題與解決方案的方法來審查專利申請的技術是否具有創造性，同時在審查發明的創造性時，歐洲專利局的審查指南要求考慮發明創造的輔標記（第二標記），如發明克服技術偏見、需要解決的問題存在時間的長短、發明對長時間需求的滿足、發明在商業上的成功以及發明的意想不到效果等。日本生物技術發明的創造性判定的基本原則是：如果獲得該與基因相關的發明是容易的，而該發明又不具有不能預見的優越的效果，則該發明不具有創造性；盡管獲得該與基因有關的發明是容易的，但該發明具有不能預見的優越性，則該發明具有創造性。中國專利法（以下簡稱專利法）規定，授予專利權的發明和實用新型，應當具備新穎性、創造性和實用性。創造性，是指同申請日以前已有的技術相比，該發明有突出的實質性特點和顯著的進步，該實用新型有實質性特點和進步。盡管生物技術在許多國家已經得到知識產權保護，然而，中國在2000年修訂通過的專利法依然沒有把生物技術發明納入保護范圍。2001年公布的《專利法實施細則》對《專利法》中的“授予專利的條件”避而不作解釋和說明。但是在第25、26條增加了“新的生物材料”的申請與實驗的規定。這實際上等于在某種程度上，承認了生物技術的可專利性。

四、適度降低生物技術專利保護創造性標準，促進生物技術創新

創造性標準的降低對特定產業中研發活動的影響取決于該產業最初的創新速度；這種創新速度又取決于該產業技術進步和致力于推進這些技術進步的資源的機會。一些產業，如生物技術、計算機技術產業的創新速度要快于其他一些產業，如鋼鐵、采礦和石油冶煉等產業。一般而言，一些相對較老的夕陽產業的創新速度要慢一些。對這類產業而言，推出有益于競爭的新專利技術需要花費更多的時間，同時，其他企業要模仿該技術或者作出該發明創造的周邊發明創造并取得專利保護需要相對較長的時間。由此加劇的競爭對專利價值的影響可能較小，從而使專利發明具有較高的價值。如果提高創造性標準，該產業中的企業的發明創造獲得專利保護的機會增加幅度大于專利價值下降的幅度，從而使該企業可以獲得更多的經濟利益，進而促使企業進一步加大研發投資，促進技術創新。相反，如果降低創造性標準，則就會在一定程度上阻礙該類產業的技術進步。當然，對現代技術，尤其是生物技術而言，推出有益于競爭的新專利技術需要花費較少的時間，同時，其他企業要模仿該技術或者作出該發明創造的周邊發明創造并取得專利保護需要相對較短的時間。由此加劇的競爭對專利價值的影響可能較大，從而使該發明的專利的價值降低。如果提高創造性標準，該產業中的企業的發明創造獲得專利保護的機會增加幅度小于專利價值下降的幅度，從而使該企業可以獲得的經濟利益減少，進而促使企業進一步減少研發投資，阻礙技術創新。相反，如果降低創造性標準，則就會在一定程度上促進該類產業的技術進步，提高創新能力。換句話說，在生物技術等高科技產業中，降低可專利性標準，尤其是創造性標準，會使得取得專利保護的可能性的增加小于專利價值下降的幅度，從而刺激新的研發投資，提高創新能力，取得更多的創新成果。

參考文獻:

[1]魏衍亮:生物技術的專利保護研究[M],知識產權出版社,2004,7

[2]鄭成思:知識產權法:新世紀初的若干研究重點[M].法律出版社,2004,39

[3]湯宗舜:專利法教程（第三版）[M]．法律出版社,2003,93

[4]鄭成思:知識產權論（第三版）[M]．法律出版社,2003,298

[5]郝曉峰:生物技術知識產權保護問題的由來和發展[J].知識產權,1996,（2）